FDA批准的抗癫痫药物苯琥胺通过抑制RIPK1依赖性免疫原性细胞死亡展现治疗潜力

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  本研究针对RIPK1激酶活性介导的炎症性疾病治疗难题,通过结构相似性筛选发现抗癫痫药物苯琥胺(Phen)能特异性抑制RIPK1激酶活性而不影响NF-κB/MAPK通路。研究证实Phen可阻断RIPK1-S166自磷酸化及MLKL活化,在LPS/TNF诱导的全身炎症反应综合征(SIRS)模型中显著改善生存率并降低器官损伤。该发现为RIPK1介导的疾病提供了首个FDA已批准药物的再定位治疗方案。

  

在炎症性疾病和神经退行性病变治疗领域,受体相互作用丝氨酸/苏氨酸激酶1(RIPK1)因其调控细胞死亡与炎症的双重功能成为热门靶点。尽管已有多个RIPK1抑制剂进入临床试验,但至今尚无药物获批上市。更棘手的是,经典抑制剂Nec-1存在半衰期短、代谢稳定性差等缺陷,而新药研发又面临周期长、成本高的挑战。这种困境促使科学家们将目光投向药物重定位策略——在已获批药物中寻找潜在的治疗方案。

韩国研究人员在《Cell Death and Disease》发表的最新研究中,通过计算机辅助药物筛选发现抗癫痫药物苯琥胺(Phensuximide, Phen)具有抑制RIPK1激酶活性的独特功能。研究团队首先基于Nec-1结构特征筛选DrugBank数据库中10,000余种药物分子,通过分子对接和动力学模拟发现Phen能与RIPK1的DLG基序中Phe162形成稳定π-π堆积作用。这种结合模式使Phen在不干扰NF-κB/MAPK通路的情况下,选择性阻断RIPK1-S166自磷酸化及下游MLKL活化。

研究采用多学科技术方法:通过分子对接筛选结构类似物;利用体外激酶实验验证Phen对重组RIPK1的抑制作用;采用TSZ(肿瘤坏死因子TNF-α+SMAC模拟物+z-VAD)诱导的坏死性凋亡模型评估药效;通过LPS/TNF-α诱导的全身炎症反应综合征(SIRS)小鼠模型进行体内验证。

Phensuximide potently inhibits TNF-induced necroptotic cell death
实验显示Phen在多种细胞系(HT-29、MC-38、MEF等)中能浓度依赖性地抑制TSZ诱导的坏死性凋亡,IC50约为100μM。值得注意的是,800μM Phen可完全阻断细胞死亡且无细胞毒性,保护效果持续48小时以上。

Inhibition of RIPK1 kinase activity by phensuximide treatment
Western blot分析证实Phen特异性抑制RIPK1-S166磷酸化,但不影响RIPK3自磷酸化。在过表达活性MLKL(T357E/S358D)的细胞中,Phen未能阻止细胞死亡,说明其作用靶点位于RIPK1上游。体外激酶实验直接证明Phen可抑制重组RIPK1(1-324aa)的激酶活性。

Phensuximide does not prevent TNF receptor-mediated complex I signaling
关键发现是Phen不影响TNF-α诱导的NF-κB和MAPK通路激活,也不干扰TNF/环己酰亚胺(CHX)或TRAIL诱导的凋亡,表明其对RIPK1支架功能无影响。

Inhibition of RIPK1 kinase activity-dependent inflammatory response
在骨髓来源巨噬细胞(BMDM)中,Phen显著降低坏死性凋亡相关的IL-1β、IL-6等炎症因子表达,但不影响TLR4介导的炎症小体激活或巨噬细胞M1/M2极化。

Phensuximide is a potential therapeutic candidate
动物实验显示,50mg/kg Phen预处理使LPS(40mg/kg)诱导的小鼠存活率从20%提升至80%,血清ALT/AST水平和肺组织炎症因子显著降低。在TNF-α(750μg/kg)诱导的SIRS模型中,Phen完全阻止致死性休克发生。

这项研究具有多重重要意义:首次发现抗癫痫药物Phen可作为RIPK1特异性抑制剂;阐明其通过稳定RIPK1非活性构象发挥作用的分子机制;证实其在脓毒症等炎症性疾病模型中的治疗潜力。由于Phen已通过FDA安全性审查,其临床转化周期将显著短于新开发药物。该成果不仅为RIPK1介导的疾病提供了即用型治疗方案,也为激酶抑制剂的开发提供了"老药新用"的成功范例。未来研究可进一步优化给药方案,并探索Phen在类风湿关节炎、炎症性肠病等其他RIPK1相关疾病中的应用价值。

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